20世紀初頭、原子は電子と原子核でできていることが発見された。原子は小さく、原子核はさらに小さい。
原子核はさらに小さな“小さなもの”に分けることができます。これらの“小さなもの”は、原子世界の“住民”に属しており、多くの種類があります。最初は、電子、光子、陽子、中性子の4種類しか発見されていませんでした。その後、陽電子、ニュートリノ、中間子、超陽子、変光子などが発見され、総称して“素粒子”と呼ばれています。統計によると、これまでに約400種類の素粒子が発見されており、発見が続いています。
素粒子のファミリーの中では、陽子と中性子は比較的大きく、直径は約1.6×10-15 m、質量は約1.67×10-27 kgです。他の素粒子ははるかに小さいです。例えば、1836個の電子の総質量は陽子1個に等しいのに対し、ニュートリノ（反ニュートリノ）は電子1個の質量の1万分の1しかない。陽子と中性子は、クォークとグルーオンというより基本的な構成粒子でできています。
興味深いことに、光子の不変質量はゼロに等しい。
最大のものは陽子の340倍の質量を持つハイペロンで、“ハイペロン”と呼ばれます。しかし、スーパーロンの寿命は非常に短く、通常は100億分の1秒しか生きられません。
中間子の名前の由来も興味深いです。質量の大きさが電子と陽子の間にあるからです。中間子には多くの“兄弟”があり、正に帯電しているもの、負に帯電しているもの、電気を持たないもの。
また、これらの素粒子のいくつかは互いに変化することも発見された。電子と陽電子を取ると、どちらも同じ大きさ、同じ質量、同じ電荷を持っていますが、負の電荷は逆です。2つの光子が出会うと2つの光子になる。反陽子と陽子が近づくと、どちらも電荷を失い中性の反中性子となる。1960年3月、中国の物理学者Wang Gangchang教授は第9回高エネルギー物理学国際会議において、新しい素粒子である反シグマ負超子の発見を報告した。この負のスーパーロンは反中性子と正の電荷を帯びた中間子に崩壊する。すなわち、原子世界のこれらの小さな“住人”は、互いに孤立して静止しているのではなく、相互に連結して変化しているのです。
素粒子は物質世界で最も“基本的な”粒子ですか？
人間は自然を征服するだけでは不十分です。現代科学文化の最高の成果は、人類の歴史全体から見ても、まだ黎明期に過ぎません。現在“素粒子”と考えられている小さな粒子のいくつかは、将来的に“素粒子”ではなく、他のより小さな“素粒子”から構成されていることが発見されるかもしれません。
原子世界の“住人”は小さくとらえどころのないものですが、多くの科学者がミクロの世界の謎を解明しようとしています。